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Capteurs à fibres optiques. Mesures et contrôlesArticle de référence | Réf : R6735 v2
Auteur(s) : Pierre FERDINAND
Date de publication : 10 juil. 2018
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2.1 Notion de couplage de modes
Lorsque l’on considère une fibre optique idéale, la lumière s’y propage suivant différents modes orthogonaux, et il ne peut y avoir couplage direct d’énergie entre eux : ce sont les modes « propres » du guide. Par contre, dans une fibre réelle un couplage intermodal peut intervenir car aucune fibre, du fait des contraintes technologiques de fabrication, ne possède de géométrie parfaitement cylindrique, ni un indice de réfraction tout à fait constant longitudinalement. Il s’agit alors d’un couplage « assisté » par les perturbations du guide : fluctuations d’indice, de diamètre, etc. Or, comme nous allons le voir, c’est justement une variation longitudinale de l’indice de réfraction qui est mise à profit de manière contrôlée et périodique pour obtenir un réseau de Bragg.
Dans toute fibre unimodale, le couplage d’une partie de l’énergie du mode guidé vers un mode radiatif se traduit par une atténuation. Ce n’est cependant pas la seule possibilité de transfert énergétique, car il peut y avoir couplage avec les modes rétrodiffusés (vers l’arrière) conséquence de la diffusion de la lumière sur les non-uniformités microscopiques de l’interface cœur-gaine, de l’indice de réfraction ou de la densité de matière (rétrodiffusion de Rayleigh). Or, il se trouve que le couplage entre ces modes contra-propagatifs peut être considérablement accru par une variation périodique de cet indice. Classiquement, si la période spatiale de ces variations est Λ, le nombre d’onde associé vaut Ω = 2π/Λ et pour coupler deux modes i et j entre eux, Ω doit être égal à la différence de leur constante de propagation, soit :
Lorsque ces deux modes se propagent en sens opposés on écrit βi + βj = Ω du fait que βi = –βj . Si le couplage a lieu entre modes guidés, les relations ci-dessus ne sont valables que pour des valeurs discrètes de Ω.
A contrario, le couplage vers les modes radiatifs est moins strict puisqu’ils...
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CONTRÔLE NON DESTRUCTIF
(1) - KAO (K.C.), HOCKHAM (G.A.) - Dielectric-fiber surface waveguide for optical frequencies. - Paper 5033 IEE Proc., July 1966, ré-édité dans IEE Proc., Vol. 133, Pt. J, No 3, pp. 191-198, June 1986.
(2) - OBJECTIF FIBRE - Installation d’un réseau en fibre optique dans les constructions neuves à usage d’habitation ou à usage mixte. - Guide pratique (2016). http://www.objectif-fibre.fr/wp-content/uploads/2016/11/251116-Guide-Immeubles-neufs-BD.pdf
(3) - FERDINAND (P.) - Capteurs à Fibres Optiques et Réseaux associés. - 251 pages, 32 pages couleurs, ISBN 2-85206-781-1, Éditions Techniques et Documentation LAVOISIER, 11, rue Lavoisier, F 75384 Paris Cedex 08 (1992).
(4) - FERDINAND (P.) - La saga des Capteurs à Fibres Optiques depuis 35 ans. - Colloque 2013 du Club Contrôles et Mesures Optiques pour l’Industrie, de la Société Française d’Optique, Orléans, 18-21 nov. 2013.
(5) - FERDINAND (P.) - Réseaux de capteurs à...
Projet européen COSMUS (Real-Time Modelling and C ompensation O f S oil M ovements on U nderground S ites). Réf. : BRPR960235 ; Pilote : Solétanche-Bachi [France]. Partenaires : CEA (France), Glötzl (Allemagne), EPFL-LC (Suisse), Tractebel (Belgique) et Cambridge Univ. (Angleterre).
Optical Transducer Systems. Projet danois financé par la Danish National Advanced Technology Foundation. Partenaires : Brüel & Kjær Sound & Vibration Measurement A/S, Ibsen Photonics A/S (analyseur spectral), DPA Microphones A/S (capteurs acoustiques), ainsi que les départements pour la photonique et les nanotechnologies de l’université technique du Danemark (DTU).
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Les principaux acteurs sont répertoriés dans le tableau A.
HAUT DE PAGE3 Données statistiques et économiques
À l’occasion de la décennie 90, les acteurs impliqués dans les technologies de fabrication mais aussi dans la compréhension...
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